b8f3e02b49cc896859c63700f670d0bb203a3d40
[u/mrichter/AliRoot.git] / PWG0 / dNdPt / AlidNdPtHelper.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 #include <TROOT.h>
17 #include <TParticle.h>
18 #include <TParticlePDG.h>
19 #include <TH1.h>
20 #include <TH2.h>
21 #include <TH3.h>
22 #include <TCanvas.h>
23 #include <TList.h>
24 #include <TTree.h>
25 #include <TBranch.h>
26 #include <TLeaf.h>
27 #include <TArrayI.h>
28 #include <TF1.h>
29 #include <TLorentzVector.h>
30
31 #include <AliHeader.h>
32 #include <AliStack.h>
33 #include <AliLog.h>
34
35 #include <AliESD.h>
36 #include <AliESDEvent.h>
37 #include <AliMCEvent.h>
38 #include <AliESDVertex.h>
39 #include <AliVertexerTracks.h>
40
41 #include <AliGenEventHeader.h>
42 #include <AliGenPythiaEventHeader.h>
43 #include <AliGenCocktailEventHeader.h>
44 #include <AliGenDPMjetEventHeader.h>
45
46 #include <AliMathBase.h>
47 #include <AliESDtrackCuts.h>
48 #include "dNdPt/AlidNdPtEventCuts.h"
49 #include "dNdPt/AlidNdPtAcceptanceCuts.h"
50 #include "dNdPt/AlidNdPtHelper.h"
51
52 //____________________________________________________________________
53 ClassImp(AlidNdPtHelper)
54
55 //____________________________________________________________________
56 const AliESDVertex* AlidNdPtHelper::GetVertex(AliESDEvent* aEsd, AlidNdPtEventCuts *evtCuts, AlidNdPtAcceptanceCuts *accCuts, AliESDtrackCuts *trackCuts, AnalysisMode analysisMode, Bool_t debug, Bool_t bRedoTPC, Bool_t bUseMeanVertex)
57 {
58   // Get the vertex from the ESD and returns it if the vertex is valid
59   //
60   // Second argument decides which vertex is used (this selects
61   // also the quality criteria that are applied)
62
63   if(!aEsd) 
64   { 
65     ::Error("AlidNdPtHelper::GetVertex()","esd event is NULL");
66     return NULL;  
67   }
68  
69   if(!evtCuts || !accCuts || !trackCuts) 
70   { 
71     ::Error("AlidNdPtHelper::GetVertex()","cuts not available");
72     return NULL;  
73   }
74
75   const AliESDVertex* vertex = 0;
76   AliESDVertex *initVertex = 0;
77   if (analysisMode == kSPD || analysisMode == kTPCITS || analysisMode == kTPCSPDvtx || analysisMode == kTPCSPDvtxUpdate)
78   {
79     vertex = aEsd->GetPrimaryVertexSPD();
80     if (debug)
81       Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: Returning SPD vertex");
82   }
83   else if (analysisMode == kTPC)
84   {
85     if(bRedoTPC) {
86
87       Double_t kBz = aEsd->GetMagneticField();
88       AliVertexerTracks vertexer(kBz);
89
90       if(bUseMeanVertex) {
91          Double_t pos[3]={evtCuts->GetMeanXv(),evtCuts->GetMeanYv(),evtCuts->GetMeanZv()};
92          Double_t err[3]={evtCuts->GetSigmaMeanXv(),evtCuts->GetSigmaMeanYv(),evtCuts->GetSigmaMeanZv()};
93          initVertex = new AliESDVertex(pos,err);
94          vertexer.SetVtxStart(initVertex);
95          vertexer.SetConstraintOn();
96       }
97
98       Double_t maxDCAr = accCuts->GetMaxDCAr();
99       Double_t maxDCAz = accCuts->GetMaxDCAz();
100       Int_t minTPCClust = trackCuts->GetMinNClusterTPC();
101
102       //vertexer.SetTPCMode(Double_t dcacut=0.1, Double_t dcacutIter0=1.0, Double_t maxd0z0=5.0, Int_t minCls=10, Int_t mintrks=1, Double_t nsigma=3., Double_t mindetfitter=0.1, Double_t maxtgl=1.5, Double_t fidR=3., Double_t fidZ=30., Int_t finderAlgo=1, Int_t finderAlgoIter0=4);
103       vertexer.SetTPCMode(0.1,1.0,5.0,minTPCClust,1,3.,0.1,2.0,maxDCAr,maxDCAz,1,4);
104
105       // TPC track preselection
106       Int_t ntracks = aEsd->GetNumberOfTracks();
107       TObjArray array(ntracks);
108       UShort_t *id = new UShort_t[ntracks];
109
110       Int_t count=0;
111       for (Int_t i=0;i <ntracks; i++) {
112         AliESDtrack *t = aEsd->GetTrack(i);
113         if (!t) continue;
114         if (t->Charge() == 0) continue;
115         if (!t->GetTPCInnerParam()) continue;
116         if (t->GetTPCNcls()<vertexer.GetMinClusters()) continue;
117         AliExternalTrackParam  *tpcTrack  = new AliExternalTrackParam(*(t->GetTPCInnerParam()));
118         if(tpcTrack) { 
119           array.AddLast(tpcTrack);
120           id[count] = (UShort_t)t->GetID();
121           count++;
122         }
123       } 
124       AliESDVertex *vTPC = vertexer.VertexForSelectedTracks(&array,id, kTRUE, kTRUE, bUseMeanVertex);
125       
126       // set recreated TPC vertex
127       aEsd->SetPrimaryVertexTPC(vTPC);
128
129       for (Int_t i=0; i<aEsd->GetNumberOfTracks(); i++) {
130         AliESDtrack *t = aEsd->GetTrack(i);
131         t->RelateToVertexTPC(vTPC, kBz, kVeryBig);
132       }
133       
134       delete vTPC;
135       array.Delete();
136       delete [] id; id=NULL;
137
138     }
139     vertex = aEsd->GetPrimaryVertexTPC();
140     if (debug)
141       Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: Returning vertex from tracks");
142     }
143       else
144        Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: ERROR: Invalid second argument %d", analysisMode);
145
146     if (!vertex) {
147      if (debug)
148       Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: No vertex found in ESD");
149       return 0;
150     }
151
152   if (debug)
153   {
154     Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: Returning valid vertex: %s", vertex->GetTitle());
155     vertex->Print();
156   }
157   
158   if(initVertex) delete initVertex; initVertex=NULL;
159   return vertex;
160 }
161
162 //____________________________________________________________________
163 Bool_t AlidNdPtHelper::TestRecVertex(const AliESDVertex* vertex, AnalysisMode analysisMode, Bool_t debug)
164 {
165   // Checks if a vertex meets the needed quality criteria
166   if(!vertex) return kFALSE;
167
168   Float_t requiredZResolution = -1;
169   if (analysisMode == kSPD || analysisMode == kTPCITS || analysisMode == kTPCSPDvtx || analysisMode == kTPCSPDvtxUpdate)
170   {
171     requiredZResolution = 0.1;
172   }
173   else if (analysisMode == kTPC)
174     requiredZResolution = 10.;
175
176   // check Ncontributors
177   if (vertex->GetNContributors() <= 0) {
178     if (debug){
179       Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: NContributors() <= 0: %d",vertex->GetNContributors());
180       Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: NIndices(): %d",vertex->GetNIndices());
181       vertex->Print();
182     }
183     return kFALSE;
184   }
185
186   // check resolution
187   Double_t zRes = vertex->GetZRes();
188   if (zRes == 0) {
189     Printf("AlidNdPtHelper::GetVertex: UNEXPECTED: resolution is 0.");
190     return kFALSE;
191   }
192
193   if (zRes > requiredZResolution) {
194     if (debug)
195       Printf("AlidNdPtHelper::TestVertex: Resolution too poor %f (required: %f", zRes, requiredZResolution);
196     return kFALSE;
197   }
198
199   return kTRUE;
200 }
201
202 //____________________________________________________________________
203 Bool_t AlidNdPtHelper::IsPrimaryParticle(AliStack* stack, Int_t idx, ParticleMode particleMode)
204 {
205 // check primary particles 
206 // depending on the particle mode
207 //
208   if(!stack) return kFALSE;
209
210   TParticle* particle = stack->Particle(idx);
211   if (!particle) return  kFALSE;
212
213   // only charged particles
214   Double_t charge = particle->GetPDG()->Charge()/3.;
215   if (charge == 0.0) return kFALSE;
216
217   Int_t pdg = TMath::Abs(particle->GetPdgCode());
218
219   // physical primary
220   Bool_t prim = stack->IsPhysicalPrimary(idx);
221
222   if(particleMode==kMCPion) {
223     if(prim && pdg==kPiPlus) return kTRUE;
224     else return kFALSE;
225   } 
226
227   if (particleMode==kMCKaon) {
228     if(prim && pdg==kKPlus) return kTRUE;
229     else return kFALSE;
230   }
231     
232   if (particleMode==kMCProton) {
233     if(prim && pdg==kProton) return kTRUE;
234     else return kFALSE;
235   }
236
237 return prim;
238 }
239
240 //____________________________________________________________________
241 /*
242 Bool_t AlidNdPtHelper::IsCosmicTrack(TObjArray *allChargedTracks, AliESDtrack *track1, Int_t trackIdx, AlidNdPtAcceptanceCuts *accCuts, AliESDtrackCuts *trackCuts)
243 {
244 //
245 // check cosmic tracks
246 //
247   if(!allChargedTracks) return kFALSE;
248   if(!track1) return kFALSE;
249   if(!accCuts) return kFALSE;
250   if(!trackCuts) return kFALSE;
251
252   Int_t entries = allChargedTracks->GetEntries();
253   for(Int_t i=0; i<entries;++i) 
254   {
255       //
256       // exclude the same tracks
257       //
258       if(i == trackIdx) continue;
259
260       AliESDtrack *track2 = (AliESDtrack*)allChargedTracks->At(i);
261       if(!track2) continue;
262       if(track2->Charge()==0) continue;
263
264       if(track1->Pt() > 6. && track2->Pt() > 6. && (track1->Charge() + track2->Charge()) == 0 ) 
265       {
266         printf("track1->Theta() %f, track1->Eta() %f, track1->Phi() %f, track1->Charge() %d  \n", track1->Theta(), track1->Eta(), track1->Phi(), track1->Charge());
267         printf("track2->Theta() %f, track2->Eta() %f, track2->Phi() %f, track2->Charge() %d  \n", track2->Theta(), track2->Eta(), track2->Phi(), track2->Charge());
268
269         printf("deta %f, dphi %f, dq %d  \n", track1->Eta()-track2->Eta(), track1->Phi()-track2->Phi(), track1->Charge()+track2->Charge()); 
270
271       }
272
273       //
274       // cosmic tracks in TPC
275       //
276       //if( TMath::Abs( track1->Theta() - track2->Theta() ) < 0.004  && 
277       //  ((TMath::Abs(track1->Phi()-track2->Phi()) - TMath::Pi() )<0.004) && 
278       if( (track1->Pt()-track2->Pt()) < 0.1 && track1->Pt() > 4.0 && (track1->Charge()+track2->Charge()) == 0 )
279       {
280         //printf("COSMIC  candidate \n");
281         printf("track1->Theta() %f, track1->Eta() %f, track1->Phi() %f, track1->Charge() %d  \n", track1->Theta(), track1->Eta(), track1->Phi(), track1->Charge());
282         printf("track2->Theta() %f, track2->Eta() %f, track2->Phi() %f, track2->Charge() %d  \n", track2->Theta(), track2->Eta(), track2->Phi(), track2->Charge());
283         printf("dtheta %f, deta %f, dphi %f, dq %d  \n", track1->Theta()-track2->Theta(),  track1->Eta()-track2->Eta(), track1->Phi()-track2->Phi(), track1->Charge()+track2->Charge()); 
284         return kTRUE;
285       }
286    }
287      
288 return kFALSE; 
289 }
290 */
291
292 //____________________________________________________________________
293 Bool_t AlidNdPtHelper::IsCosmicTrack(AliESDtrack *track1, AliESDtrack *track2)
294 {
295 //
296 // check cosmic tracks
297 //
298   if(!track1) return kFALSE;
299   if(!track2) return kFALSE;
300
301   /*
302   if(track1->Pt() > 6. && track2->Pt() > 6. && (track1->Charge() + track2->Charge()) == 0 ) 
303   {
304         printf("track1->Theta() %f, track1->Eta() %f, track1->Phi() %f, track1->Charge() %d  \n", track1->Theta(), track1->Eta(), track1->Phi(), track1->Charge());
305         printf("track2->Theta() %f, track2->Eta() %f, track2->Phi() %f, track2->Charge() %d  \n", track2->Theta(), track2->Eta(), track2->Phi(), track2->Charge());
306
307         printf("deta %f, dphi %f, dq %d  \n", track1->Eta()-track2->Eta(), track1->Phi()-track2->Phi(), track1->Charge()+track2->Charge()); 
308
309       }
310       */
311
312       //
313       // cosmic tracks in TPC
314       //
315       //if( TMath::Abs( track1->Theta() - track2->Theta() ) < 0.004  && 
316       //  ((TMath::Abs(track1->Phi()-track2->Phi()) - TMath::Pi() )<0.004) && 
317
318       if( (track1->Pt()-track2->Pt()) < 0.2 && track1->Pt() > 3.0 && 
319              (track1->Charge()+track2->Charge()) == 0 )
320       //if( track1->Pt() > 6. || track2->Pt() > 6. )
321       {
322         //printf("COSMIC  candidate \n");
323         /*
324         printf("track1->Theta() %f, track1->Eta() %f, track1->Phi() %f, track1->Charge() %d  \n", track1->Theta(), track1->Eta(), track1->Phi(), track1->Charge());
325         printf("track2->Theta() %f, track2->Eta() %f, track2->Phi() %f, track2->Charge() %d  \n", track2->Theta(), track2->Eta(), track2->Phi(), track2->Charge());
326         printf("dtheta %f, deta %f, dphi %f, dq %d  \n", track1->Theta()-track2->Theta(),  track1->Eta()-track2->Eta(), track1->Phi()-track2->Phi(), track1->Charge()+track2->Charge()); 
327         */
328         return kTRUE;
329       }
330      
331 return kFALSE; 
332 }
333
334 //____________________________________________________________________
335 void AlidNdPtHelper::PrintConf(AnalysisMode analysisMode, AliTriggerAnalysis::Trigger trigger)
336 {
337   //
338   // Prints the given configuration
339   //
340
341   TString str(">>>> Running with ");
342
343   switch (analysisMode)
344   {
345     case kInvalid: str += "invalid setting"; break;
346     case kSPD : str += "SPD-only"; break;
347     case kTPC : str += "TPC-only"; break;
348     case kTPCITS : str += "Global tracking"; break;
349     case kTPCSPDvtx : str += "TPC tracking + SPD event vertex"; break;
350     case kTPCSPDvtxUpdate : str += "TPC tracks updated with SPD event vertex point"; break;
351     case kMCRec : str += "TPC tracking + Replace rec. with MC values"; break;
352   }
353   str += " and trigger ";
354
355   str += AliTriggerAnalysis::GetTriggerName(trigger);
356
357   str += " <<<<";
358
359   Printf("%s", str.Data());
360 }
361
362 //____________________________________________________________________
363 Int_t AlidNdPtHelper::ConvertPdgToPid(TParticle *particle) {
364 //
365 // Convert Abs(pdg) to pid 
366 // (0 - e, 1 - muons, 2 - pions, 3 - kaons, 4 - protons, 5 -all rest)
367 //
368 Int_t pid=-1;
369
370   if (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()) == kElectron)         { pid = 0; }
371   else if (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()) == kMuonMinus) { pid = 1; }
372   else if (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()) == kPiPlus)    { pid = 2; }
373   else if (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()) == kKPlus)     { pid = 3; }
374   else if (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()) == kProton)    { pid = 4; }
375   else                                                       { pid = 5; }
376
377 return pid;
378 }
379
380 //_____________________________________________________________________________
381 TH1F* AlidNdPtHelper::CreateResHisto(TH2F* hRes2, TH1F **phMean, Int_t integ,  Bool_t drawBinFits, Int_t minHistEntries)
382 {
383 //
384 // Create mean and resolution 
385 // histograms
386 //
387   TVirtualPad* currentPad = gPad;
388   TAxis* axis = hRes2->GetXaxis();
389   Int_t nBins = axis->GetNbins();
390   Bool_t overflowBinFits = kFALSE;
391   TH1F* hRes, *hMean;
392   if (axis->GetXbins()->GetSize()){
393     hRes = new TH1F("hRes", "", nBins, axis->GetXbins()->GetArray());
394     hMean = new TH1F("hMean", "", nBins, axis->GetXbins()->GetArray());
395   }
396   else{
397     hRes = new TH1F("hRes", "", nBins, axis->GetXmin(), axis->GetXmax());
398     hMean = new TH1F("hMean", "", nBins, axis->GetXmin(), axis->GetXmax());
399
400   }
401   hRes->SetStats(false);
402   hRes->SetOption("E");
403   hRes->SetMinimum(0.);
404   //
405   hMean->SetStats(false);
406   hMean->SetOption("E");
407  
408   // create the fit function
409   TF1 * fitFunc = new TF1("G","[0]*exp(-(x-[1])*(x-[1])/(2.*[2]*[2]))",-3,3);
410   
411   fitFunc->SetLineWidth(2);
412   fitFunc->SetFillStyle(0);
413   // create canvas for fits
414   TCanvas* canBinFits = NULL;
415   Int_t nPads = (overflowBinFits) ? nBins+2 : nBins;
416   Int_t nx = Int_t(sqrt(nPads-1.));// + 1;
417   Int_t ny = (nPads-1) / nx + 1;
418   if (drawBinFits) {
419     canBinFits = (TCanvas*)gROOT->FindObject("canBinFits");
420     if (canBinFits) delete canBinFits;
421     canBinFits = new TCanvas("canBinFits", "fits of bins", 200, 100, 500, 700);
422     canBinFits->Divide(nx, ny);
423   }
424
425   // loop over x bins and fit projection
426   Int_t dBin = ((overflowBinFits) ? 1 : 0);
427   for (Int_t bin = 1-dBin; bin <= nBins+dBin; bin++) {
428     if (drawBinFits) canBinFits->cd(bin + dBin);
429     Int_t bin0=TMath::Max(bin-integ,0);
430     Int_t bin1=TMath::Min(bin+integ,nBins);
431     TH1D* hBin = hRes2->ProjectionY("hBin", bin0, bin1);
432     //    
433     if (hBin->GetEntries() > minHistEntries) {
434       fitFunc->SetParameters(hBin->GetMaximum(),hBin->GetMean(),hBin->GetRMS());
435       hBin->Fit(fitFunc,"s");
436       Double_t sigma = TMath::Abs(fitFunc->GetParameter(2));
437
438       if (sigma > 0.){
439         hRes->SetBinContent(bin, TMath::Abs(fitFunc->GetParameter(2)));
440         hMean->SetBinContent(bin, fitFunc->GetParameter(1));    
441       }
442       else{
443         hRes->SetBinContent(bin, 0.);
444         hMean->SetBinContent(bin,0);
445       }
446       hRes->SetBinError(bin, fitFunc->GetParError(2));
447       hMean->SetBinError(bin, fitFunc->GetParError(1));
448       
449       //
450       //
451
452     } else {
453       hRes->SetBinContent(bin, 0.);
454       hRes->SetBinError(bin, 0.);
455       hMean->SetBinContent(bin, 0.);
456       hMean->SetBinError(bin, 0.);
457     }
458     
459
460     if (drawBinFits) {
461       char name[256];
462       if (bin == 0) {
463         sprintf(name, "%s < %.4g", axis->GetTitle(), axis->GetBinUpEdge(bin));
464       } else if (bin == nBins+1) {
465         sprintf(name, "%.4g < %s", axis->GetBinLowEdge(bin), axis->GetTitle());
466       } else {
467         sprintf(name, "%.4g < %s < %.4g", axis->GetBinLowEdge(bin),
468                 axis->GetTitle(), axis->GetBinUpEdge(bin));
469       }
470       canBinFits->cd(bin + dBin);
471       hBin->SetTitle(name);
472       hBin->SetStats(kTRUE);
473       hBin->DrawCopy("E");
474       canBinFits->Update();
475       canBinFits->Modified();
476       canBinFits->Update();
477     }
478     
479     delete hBin;
480   }
481
482   delete fitFunc;
483   currentPad->cd();
484   *phMean = hMean;
485   return hRes;
486 }
487
488 //_____________________________________________________________________________
489 TH1F* AlidNdPtHelper::MakeResol(TH2F * his, Int_t integ, Bool_t type, Bool_t drawBins, Int_t minHistEntries){
490 // Create resolution histograms
491   
492      TH1F *hisr=0, *hism=0;
493      if (!gPad) new TCanvas;
494          hisr = CreateResHisto(his,&hism,integ,drawBins,minHistEntries);
495          if (type) return hism;
496          else return hisr;
497
498 return hisr;     
499 }
500
501 //_____________________________________________________________________________
502 TObjArray* AlidNdPtHelper::GetAllChargedTracks(AliESDEvent *esdEvent, AnalysisMode analysisMode)
503 {
504   //
505   // all charged TPC particles 
506   //
507   TObjArray *allTracks = new TObjArray();
508   if(!allTracks) return allTracks;
509
510   AliESDtrack *track=0;
511   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < esdEvent->GetNumberOfTracks(); iTrack++) 
512   { 
513     if(analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPC) { 
514       // track must be deleted by user 
515       track = AliESDtrackCuts::GetTPCOnlyTrack(esdEvent,iTrack);
516       if(!track) continue;
517     } 
518     else if (analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPCSPDvtx || AlidNdPtHelper::kTPCSPDvtxUpdate)
519     {
520       // track must be deleted by the user 
521       track = AlidNdPtHelper::GetTPCOnlyTrackSPDvtx(esdEvent,iTrack,kFALSE);
522       if(!track) continue;
523     }
524     else {
525       track=esdEvent->GetTrack(iTrack);
526     }
527     if(!track) continue;
528
529     if(track->Charge()==0) { 
530       if(analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPC || analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPCSPDvtx || 
531          analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPCSPDvtxUpdate) 
532       {
533         delete track; continue; 
534       } else {
535         continue;
536       } 
537     }
538
539     allTracks->Add(track);
540   }
541
542   if(analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPC || analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPCSPDvtx || 
543      analysisMode == AlidNdPtHelper::kTPCSPDvtxUpdate) {
544      
545      allTracks->SetOwner(kTRUE);
546   }
547
548 return allTracks;
549 }
550
551 //_____________________________________________________________________________
552 AliESDtrack *AlidNdPtHelper::GetTPCOnlyTrackSPDvtx(AliESDEvent* esdEvent, Int_t iTrack, Bool_t bUpdate)
553 {
554 //
555 // Create ESD tracks from TPCinner parameters.
556 // Propagte to DCA to SPD vertex.
557 // Update using SPD vertex point (parameter)
558 //
559 // It is user responsibility to delete these tracks
560 //
561
562   if (!esdEvent) return NULL;
563   if (!esdEvent->GetPrimaryVertexSPD() ) { return NULL; }
564   if (!esdEvent->GetPrimaryVertexSPD()->GetStatus() ) { return  NULL; }
565    
566   // 
567   AliESDtrack* track = esdEvent->GetTrack(iTrack);
568   if (!track)
569     return NULL;
570
571   // create new ESD track
572   AliESDtrack *tpcTrack = new AliESDtrack();
573  
574   // relate TPC-only tracks (TPCinner) to SPD vertex
575   AliExternalTrackParam cParam;
576   if(bUpdate) {  
577     track->RelateToVertexTPC(esdEvent->GetPrimaryVertexSPD(),esdEvent->GetMagneticField(),kVeryBig,&cParam);
578     track->Set(cParam.GetX(),cParam.GetAlpha(),cParam.GetParameter(),cParam.GetCovariance());
579
580     // reject fake tracks
581     if(track->Pt() > 10000.)  {
582       ::Error("Exclude no physical tracks","pt>10000. GeV");
583       delete tpcTrack; 
584       return NULL;
585     }
586   }
587   else {
588     track->RelateToVertexTPC(esdEvent->GetPrimaryVertexSPD(), esdEvent->GetMagneticField(), kVeryBig);
589   }
590
591   // only true if we have a tpc track
592   if (!track->FillTPCOnlyTrack(*tpcTrack))
593   {
594     delete tpcTrack;
595     return NULL;
596   }
597
598 return tpcTrack;
599
600
601 //_____________________________________________________________________________
602 Int_t AlidNdPtHelper::GetTPCMBTrackMult(AliESDEvent *esdEvent, AlidNdPtEventCuts *evtCuts, AlidNdPtAcceptanceCuts *accCuts, AliESDtrackCuts *trackCuts)
603 {
604   //
605   // get MB event track multiplicity
606   //
607   if(!esdEvent) 
608   { 
609     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCMBTrackMult()","esd event is NULL");
610     return 0;  
611   }
612  
613   if(!evtCuts || !accCuts || !trackCuts) 
614   { 
615     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCMBTrackMult()","cuts not available");
616     return 0;  
617   }
618
619   //
620   Double_t pos[3]={evtCuts->GetMeanXv(),evtCuts->GetMeanYv(),evtCuts->GetMeanZv()};
621   Double_t err[3]={evtCuts->GetSigmaMeanXv(),evtCuts->GetSigmaMeanYv(),evtCuts->GetSigmaMeanZv()};
622   AliESDVertex vtx0(pos,err);
623
624   //
625   Float_t maxDCAr = accCuts->GetMaxDCAr();
626   Float_t maxDCAz = accCuts->GetMaxDCAz();
627   Float_t minTPCClust = trackCuts->GetMinNClusterTPC();
628   //
629   Int_t ntracks = esdEvent->GetNumberOfTracks();
630   Double_t dca[2],cov[3];
631   Int_t mult=0;
632   for (Int_t i=0;i <ntracks; i++){
633     AliESDtrack *t = esdEvent->GetTrack(i);
634     if (!t) continue;
635     if (t->Charge() == 0) continue;
636     if (!t->GetTPCInnerParam()) continue;
637     if (t->GetTPCNcls()<minTPCClust) continue;
638     //
639     AliExternalTrackParam  *tpcTrack  = new AliExternalTrackParam(*(t->GetTPCInnerParam()));
640     if (!tpcTrack->PropagateToDCA(&vtx0,esdEvent->GetMagneticField(),100.,dca,cov)) 
641     {
642       if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
643       continue;
644     }
645     //
646     if (TMath::Abs(dca[0])>maxDCAr || TMath::Abs(dca[1])>maxDCAz) {
647       if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
648       continue;
649     }
650
651     mult++;    
652
653     if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
654   }
655
656 return mult;  
657 }
658
659 //_____________________________________________________________________________
660 Int_t AlidNdPtHelper::GetTPCMBPrimTrackMult(AliESDEvent *esdEvent, AliStack * stack, AlidNdPtEventCuts *evtCuts, AlidNdPtAcceptanceCuts *accCuts, AliESDtrackCuts *trackCuts)
661 {
662   //
663   // get MB primary event track multiplicity
664   //
665   if(!esdEvent) 
666   { 
667     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCMBPrimTrackMult()","esd event is NULL");
668     return 0;  
669   }
670
671   if(!stack) 
672   { 
673     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCMBPrimTrackMult()","esd event is NULL");
674     return 0;  
675   }
676  
677   if(!evtCuts || !accCuts || !trackCuts) 
678   { 
679     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCMBPrimTrackMult()","cuts not available");
680     return 0;  
681   }
682
683   //
684   Double_t pos[3]={evtCuts->GetMeanXv(),evtCuts->GetMeanYv(),evtCuts->GetMeanZv()};
685   Double_t err[3]={evtCuts->GetSigmaMeanXv(),evtCuts->GetSigmaMeanYv(),evtCuts->GetSigmaMeanZv()};
686   AliESDVertex vtx0(pos,err);
687
688   //
689   Float_t maxDCAr = accCuts->GetMaxDCAr();
690   Float_t maxDCAz = accCuts->GetMaxDCAz();
691   Float_t minTPCClust = trackCuts->GetMinNClusterTPC();
692
693   //
694   Int_t ntracks = esdEvent->GetNumberOfTracks();
695   Double_t dca[2],cov[3];
696   Int_t mult=0;
697   for (Int_t i=0;i <ntracks; i++){
698     AliESDtrack *t = esdEvent->GetTrack(i);
699     if (!t) continue;
700     if (t->Charge() == 0) continue;
701     if (!t->GetTPCInnerParam()) continue;
702     if (t->GetTPCNcls()<minTPCClust) continue;
703     //
704     AliExternalTrackParam  *tpcTrack  = new AliExternalTrackParam(*(t->GetTPCInnerParam()));
705     if (!tpcTrack->PropagateToDCA(&vtx0,esdEvent->GetMagneticField(),100.,dca,cov)) 
706     {
707       if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
708       continue;
709     }
710     //
711     if (TMath::Abs(dca[0])>maxDCAr || TMath::Abs(dca[1])>maxDCAz) {
712       if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
713       continue;
714     }
715
716     Int_t label = TMath::Abs(t->GetLabel());
717     TParticle *part = stack->Particle(label);
718     if(!part) { 
719       if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
720       continue;
721     }
722     if(!stack->IsPhysicalPrimary(label)) 
723     { 
724       if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
725       continue;
726     }
727
728     mult++;    
729
730     if(tpcTrack) delete tpcTrack; 
731   }
732
733 return mult;  
734 }
735
736
737
738
739
740 //_____________________________________________________________________________
741 Int_t AlidNdPtHelper::GetMCTrueTrackMult(AliMCEvent *mcEvent, AlidNdPtEventCuts *evtCuts, AlidNdPtAcceptanceCuts *accCuts)
742 {
743   //
744   // calculate mc event true track multiplicity
745   //
746   if(!mcEvent) return 0;
747
748   AliStack* stack = 0;
749   Int_t mult = 0;
750
751   // MC particle stack
752   stack = mcEvent->Stack();
753   if (!stack) return 0;
754
755   Bool_t isEventOK = evtCuts->AcceptMCEvent(mcEvent);
756   if(!isEventOK) return 0; 
757
758   Int_t nPart  = stack->GetNtrack();
759   for (Int_t iMc = 0; iMc < nPart; ++iMc) 
760   {
761      TParticle* particle = stack->Particle(iMc);
762      if (!particle)
763      continue;
764
765      // only charged particles
766      Double_t charge = particle->GetPDG()->Charge()/3.;
767      if (charge == 0.0)
768      continue;
769       
770      // physical primary
771      Bool_t prim = stack->IsPhysicalPrimary(iMc);
772      if(!prim) continue;
773
774      // checked accepted
775      if(accCuts->AcceptTrack(particle)) 
776      {
777        mult++;
778      }
779   }
780
781 return mult;  
782 }
783
784 //_______________________________________________________________________
785 void  AlidNdPtHelper::PrintMCInfo(AliStack *pStack,Int_t label)
786 {
787 // print information about particles in the stack
788
789   if(!pStack)return;
790   label = TMath::Abs(label);
791   TParticle *part = pStack->Particle(label);
792   Printf("########################");
793   Printf("%s:%d %d UniqueID %d PDG %d P %3.3f",(char*)__FILE__,__LINE__,label,part->GetUniqueID(),part->GetPdgCode(),part->P());
794   part->Print();
795   TParticle* mother = part;
796   Int_t imo = part->GetFirstMother();
797   Int_t nprim = pStack->GetNprimary();
798
799   while((imo >= nprim)) {
800       mother =  pStack->Particle(imo);
801       Printf("Mother %s:%d Label %d UniqueID %d PDG %d P %3.3f",(char*)__FILE__,__LINE__,imo,mother->GetUniqueID(),mother->GetPdgCode(),mother->P());
802       mother->Print();
803       imo =  mother->GetFirstMother();
804  }
805
806  Printf("########################");
807 }
808
809
810 //_____________________________________________________________________________
811 TH1* AlidNdPtHelper::GetContCorrHisto(TH1 *hist) 
812 {
813 //
814 // get contamination histogram
815 //
816  if(!hist) return 0;
817
818  Int_t nbins = hist->GetNbinsX();
819  TH1 *h_cont = (TH1D *)hist->Clone();
820
821  for(Int_t i=0; i<=nbins+1; i++) {
822    Double_t binContent = hist->GetBinContent(i);
823    Double_t binError = hist->GetBinError(i);
824
825    h_cont->SetBinContent(i,1.-binContent);
826    h_cont->SetBinError(i,binError);
827  }
828
829 return h_cont;
830 }
831
832
833 //_____________________________________________________________________________
834 TH1* AlidNdPtHelper::ScaleByBinWidth(TH1 *hist) 
835 {
836 //
837 // scale by bin width
838 //
839  if(!hist) return 0;
840
841  TH1 *h_scale = (TH1D *)hist->Clone();
842  h_scale->Scale(1.,"width");
843
844 return h_scale;
845 }
846
847 //_____________________________________________________________________________
848 TH1* AlidNdPtHelper::CalcRelativeDifference(TH1 *hist1, TH1 *hist2) 
849 {
850 //
851 // calculate rel. difference 
852 //
853
854  if(!hist1) return 0;
855  if(!hist2) return 0;
856
857  TH1 *h1_clone = (TH1D *)hist1->Clone();
858  h1_clone->Sumw2();
859
860  // (rec-mc)/mc
861  h1_clone->Add(hist2,-1);
862  h1_clone->Divide(hist2);
863
864 return h1_clone;
865 }
866
867 //_____________________________________________________________________________
868 TH1* AlidNdPtHelper::CalcRelativeDifferenceFun(TH1 *hist1, TF1 *fun) 
869 {
870 //
871 // calculate rel. difference
872 // between histogram and function
873 //
874  if(!hist1) return 0;
875  if(!fun) return 0;
876
877  TH1 *h1_clone = (TH1D *)hist1->Clone();
878  h1_clone->Sumw2();
879
880  // 
881  h1_clone->Add(fun,-1);
882  h1_clone->Divide(hist1);
883
884 return h1_clone;
885 }
886
887 //_____________________________________________________________________________
888 TH1* AlidNdPtHelper::NormalizeToEvent(TH2 *hist1, TH1 *hist2) 
889 {
890 // normalise to event for a given multiplicity bin
891 // return pt histogram 
892
893  if(!hist1) return 0;
894  if(!hist2) return 0;
895  char name[256];
896
897  Int_t nbinsX = hist1->GetNbinsX();
898  //Int_t nbinsY = hist1->GetNbinsY();
899
900  TH1D *hist_norm = 0;
901  for(Int_t i=0; i<=nbinsX+1; i++) {
902    sprintf(name,"mom_%d",i);
903    TH1D *hist = (TH1D*)hist1->ProjectionY(name,i+1,i+1);
904
905    sprintf(name,"mom_norm");
906    if(i==0) { 
907      hist_norm = (TH1D *)hist->Clone(name);
908      hist_norm->Reset();
909    }
910
911    Double_t nbEvents = hist2->GetBinContent(i);
912    if(!nbEvents) { nbEvents = 1.; };
913
914    hist->Scale(1./nbEvents);
915    hist_norm->Add(hist);
916  }
917
918 return hist_norm;
919 }
920
921 //_____________________________________________________________________________
922 THnSparse* AlidNdPtHelper::GenerateCorrMatrix(THnSparse *hist1, THnSparse *hist2, char *name) {
923 // generate correction matrix
924 if(!hist1 || !hist2) return 0; 
925
926 THnSparse *h =(THnSparse*)hist1->Clone(name);;
927 h->Divide(hist1,hist2,1,1,"B");
928
929 return h;
930 }
931
932 //_____________________________________________________________________________
933 TH2* AlidNdPtHelper::GenerateCorrMatrix(TH2 *hist1, TH2 *hist2, char *name) {
934 // generate correction matrix
935 if(!hist1 || !hist2) return 0; 
936
937 TH2D *h =(TH2D*)hist1->Clone(name);;
938 h->Divide(hist1,hist2,1,1,"B");
939
940 return h;
941 }
942
943 //_____________________________________________________________________________
944 TH1* AlidNdPtHelper::GenerateCorrMatrix(TH1 *hist1, TH1 *hist2, char *name) {
945 // generate correction matrix
946 if(!hist1 || !hist2) return 0; 
947
948 TH1D *h =(TH1D*)hist1->Clone(name);;
949 h->Divide(hist1,hist2,1,1,"B");
950
951 return h;
952 }
953
954 //_____________________________________________________________________________
955 THnSparse* AlidNdPtHelper::GenerateContCorrMatrix(THnSparse *hist1, THnSparse *hist2, char *name) {
956 // generate contamination correction matrix
957 if(!hist1 || !hist2) return 0; 
958
959 THnSparse *hist =  GenerateCorrMatrix(hist1, hist2, name);
960 if(!hist) return 0;
961
962 // only for non ZERO bins!!!!
963
964 Int_t* coord = new Int_t[hist->GetNdimensions()];
965 memset(coord, 0, sizeof(Int_t) * hist->GetNdimensions());
966
967   for (Long64_t i = 0; i < hist->GetNbins(); ++i) {
968     Double_t v = hist->GetBinContent(i, coord);
969     hist->SetBinContent(coord, 1.0-v);
970     //printf("v %f, hist->GetBinContent(i, coord) %f \n",v,hist->GetBinContent(i, coord));
971     Double_t err = hist->GetBinError(coord);
972     hist->SetBinError(coord, err);
973   }
974
975 delete [] coord;
976
977 return hist;
978 }
979
980 //_____________________________________________________________________________
981 TH2* AlidNdPtHelper::GenerateContCorrMatrix(TH2 *hist1, TH2 *hist2, char *name) {
982 // generate contamination correction matrix
983 if(!hist1 || !hist2) return 0; 
984
985 TH2 *hist = GenerateCorrMatrix(hist1, hist2, name);
986 if(!hist) return 0;
987
988 Int_t nBinsX = hist->GetNbinsX();
989 Int_t nBinsY = hist->GetNbinsY();
990
991   for (Int_t i = 0; i < nBinsX+1; i++) {
992   for (Int_t j = 0; j < nBinsY+1; j++) {
993      Double_t cont = hist->GetBinContent(i,j);
994      hist->SetBinContent(i,j,1.-cont);
995      Double_t err = hist->GetBinError(i,j);
996      hist->SetBinError(i,j,err);
997   }
998   }
999
1000 return hist;
1001 }
1002
1003 //_____________________________________________________________________________
1004 TH1* AlidNdPtHelper::GenerateContCorrMatrix(TH1 *hist1, TH1 *hist2, char *name) {
1005 // generate contamination correction matrix
1006 if(!hist1 || !hist2) return 0; 
1007
1008 TH1 *hist = GenerateCorrMatrix(hist1, hist2, name);
1009 if(!hist) return 0;
1010
1011 Int_t nBinsX = hist->GetNbinsX();
1012
1013   for (Int_t i = 0; i < nBinsX+1; i++) {
1014      Double_t cont = hist->GetBinContent(i);
1015      hist->SetBinContent(i,1.-cont);
1016      Double_t err = hist->GetBinError(i);
1017      hist->SetBinError(i,err);
1018   }
1019
1020 return hist;
1021 }
1022
1023 //_____________________________________________________________________________
1024 const AliESDVertex* AlidNdPtHelper::GetTPCVertexZ(AliESDEvent* esdEvent, AlidNdPtEventCuts *evtCuts, AlidNdPtAcceptanceCuts *accCuts, AliESDtrackCuts *trackCuts, Float_t fraction, Int_t ntracksMin){
1025   //
1026   // TPC Z vertexer
1027   //
1028   if(!esdEvent)
1029   { 
1030     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCVertexZ()","cuts not available");
1031     return NULL;  
1032   }
1033
1034   if(!evtCuts || !accCuts || !trackCuts) 
1035   { 
1036     ::Error("AlidNdPtHelper::GetTPCVertexZ()","cuts not available");
1037     return NULL;  
1038   }
1039
1040   Double_t vtxpos[3]={evtCuts->GetMeanXv(),evtCuts->GetMeanYv(),evtCuts->GetMeanZv()};
1041   Double_t vtxsigma[3]={evtCuts->GetSigmaMeanXv(),evtCuts->GetSigmaMeanYv(),evtCuts->GetSigmaMeanZv()};
1042   AliESDVertex vtx0(vtxpos,vtxsigma);
1043
1044   Double_t maxDCAr = accCuts->GetMaxDCAr();
1045   Double_t maxDCAz = accCuts->GetMaxDCAz();
1046   Int_t minTPCClust = trackCuts->GetMinNClusterTPC();
1047
1048   //
1049   Int_t ntracks = esdEvent->GetNumberOfTracks();
1050   TVectorD ztrack(ntracks);
1051   Double_t dca[2],cov[3];
1052   Int_t counter=0;
1053   for (Int_t i=0;i <ntracks; i++){
1054     AliESDtrack *t = esdEvent->GetTrack(i);
1055     if (!t) continue;
1056     if (!t->GetTPCInnerParam()) continue;
1057     if (t->GetTPCNcls()<minTPCClust) continue;
1058     //
1059     AliExternalTrackParam  *tpcTrack  = new AliExternalTrackParam(*(t->GetTPCInnerParam()));
1060     if (!tpcTrack->PropagateToDCA(&vtx0,esdEvent->GetMagneticField(),100.,dca,cov)) continue;
1061
1062     //
1063     if (TMath::Abs(dca[0])>maxDCAr) continue;
1064     //if (TMath::Sqrt(cov[0])>sigmaXYcut) continue;    
1065     if (TMath::Abs(tpcTrack->GetZ())>maxDCAz) continue;
1066
1067     ztrack[counter]=tpcTrack->GetZ();
1068     counter++;    
1069
1070     if(tpcTrack) delete tpcTrack;
1071   }
1072
1073   //
1074   // Find LTM z position
1075   //
1076   Double_t mean=0, sigma=0;
1077   if (counter<ntracksMin) return 0;
1078   //
1079   Int_t nused = TMath::Nint(counter*fraction);
1080   if (nused==counter) nused=counter-1;  
1081   if (nused>1){
1082     AliMathBase::EvaluateUni(counter, ztrack.GetMatrixArray(), mean,sigma, TMath::Nint(counter*fraction));
1083     sigma/=TMath::Sqrt(nused);
1084   }else{
1085     mean  = TMath::Mean(counter, ztrack.GetMatrixArray());
1086     sigma = TMath::RMS(counter, ztrack.GetMatrixArray());
1087     sigma/=TMath::Sqrt(counter-1);
1088   }
1089   vtxpos[2]=mean;
1090   vtxsigma[2]=sigma;
1091   const AliESDVertex* vertex = new AliESDVertex(vtxpos, vtxsigma);
1092   return vertex;
1093 }
1094
1095 //_____________________________________________________________________________
1096 Int_t  AlidNdPtHelper::GetSPDMBTrackMult(AliESDEvent* esdEvent, Float_t deltaThetaCut, Float_t deltaPhiCut) 
1097 {
1098   //
1099   // SPD track multiplicity
1100   //
1101
1102   // get tracklets
1103   const AliMultiplicity* mult = esdEvent->GetMultiplicity();
1104   if (!mult)
1105      return 0;
1106
1107   // get multiplicity from SPD tracklets
1108   Int_t inputCount = 0; 
1109   for (Int_t i=0; i<mult->GetNumberOfTracklets(); ++i)
1110   {
1111     //printf("%d %f %f %f\n", i, mult->GetTheta(i), mult->GetPhi(i), mult->GetDeltaPhi(i));
1112
1113      Float_t phi = mult->GetPhi(i);
1114      if (phi < 0)
1115        phi += TMath::Pi() * 2;
1116      Float_t deltaPhi = mult->GetDeltaPhi(i);
1117      Float_t deltaTheta = mult->GetDeltaTheta(i);
1118
1119      if (TMath::Abs(deltaPhi) > 1)
1120        printf("WARNING: Very high Delta Phi: %d %f %f %f\n", i, mult->GetTheta(i), mult->GetPhi(i), deltaPhi);
1121
1122      if (deltaThetaCut > 0. && TMath::Abs(deltaTheta) > deltaThetaCut)
1123         continue;
1124
1125      if (deltaPhiCut > 0. && TMath::Abs(deltaPhi) > deltaPhiCut)
1126         continue;
1127       
1128      ++inputCount;
1129   }
1130
1131 return inputCount;
1132 }
1133
1134 //_____________________________________________________________________________
1135 Int_t  AlidNdPtHelper::GetSPDMBPrimTrackMult(AliESDEvent* esdEvent, AliStack* stack, Float_t deltaThetaCut, Float_t deltaPhiCut) 
1136 {
1137   //
1138   // SPD track multiplicity
1139   //
1140
1141   // get tracklets
1142   const AliMultiplicity* mult = esdEvent->GetMultiplicity();
1143   if (!mult)
1144      return 0;
1145
1146   // get multiplicity from SPD tracklets
1147   Int_t inputCount = 0; 
1148   for (Int_t i=0; i<mult->GetNumberOfTracklets(); ++i)
1149   {
1150     //printf("%d %f %f %f\n", i, mult->GetTheta(i), mult->GetPhi(i), mult->GetDeltaPhi(i));
1151
1152      Float_t phi = mult->GetPhi(i);
1153      if (phi < 0)
1154        phi += TMath::Pi() * 2;
1155      Float_t deltaPhi = mult->GetDeltaPhi(i);
1156      Float_t deltaTheta = mult->GetDeltaTheta(i);
1157
1158      if (TMath::Abs(deltaPhi) > 1)
1159        printf("WARNING: Very high Delta Phi: %d %f %f %f\n", i, mult->GetTheta(i), mult->GetPhi(i), deltaPhi);
1160
1161      if (deltaThetaCut > 0. && TMath::Abs(deltaTheta) > deltaThetaCut)
1162         continue;
1163
1164      if (deltaPhiCut > 0. && TMath::Abs(deltaPhi) > deltaPhiCut)
1165         continue;
1166
1167
1168      if (mult->GetLabel(i, 0) < 0 || mult->GetLabel(i, 0) != mult->GetLabel(i, 1) || 
1169          !stack->IsPhysicalPrimary(mult->GetLabel(i, 0)))
1170         continue;
1171
1172       
1173      ++inputCount;
1174   }
1175
1176 return inputCount;
1177 }
1178
1179